[发明专利]用于加热元件的电阻性部件固定就位的微线卡钉

说明书

发明背景

本发明涉及使用电阻性导体构成加热元件的加热单元，特别是涉及在绝热和电绝缘材料上使这种元件安装固定就位所用的微线卡钉。

在用于炉灶的炊具顶盖所用类型的电加热单元中，采用的一种加热元件是暴露于空气的电阻性导体。电流通过导体时，消耗的功率使导体温度升高。产生了辐射能量，完成元件的加热功能。在某些应用中，细长条的金属带加热材料穿过使该材料加工出波纹的机器。这种结构例如展示在美国专利5393958中。与带状加热元件相关的其它专利包括美国专利5453597、5369874和4161648。当电流施加在带状加热元件时，由所得的I²r损耗产生的热量辐射在单元上的器皿上。在加热循环中，加热元件膨胀和收缩。如果强制移动该元件，则在材料中产生应力，并且应力破裂是使加热元件损坏的主要原因。

代替把带状加热元件的边缘压进绝缘材料的，已知的还有把加热元件设置在绝缘材料顶部上但不把其压进该材料。而是，使用金属卡钉固定加热元件就位。但是，采用这种方式同样存在许多问题。首先，由于在每个卡钉位置材料质量集中，所以卡钉产生了非均匀加热点。此外，由于卡钉吸收了带状加热元件在卡钉周围区域的热辐射，所以卡钉阻碍了对被加热器皿的热辐射。传统的线卡钉是相当硬的，与加热导体过于紧压时会损坏加热元件部件。传统卡钉的大剖面使得它们的安置不能彼此靠近，对于避免短路以及对绝缘块体的插入损坏这是必须的。这样产生了大段不受约束的加热器导体并且可能在处理和输送过程中导致不必要的导体移动。传统线卡钉的块体具有过量的热质量，它吸收来自导体的热能使其升温。这样影响了单元的整体性能。传统的线卡钉从未能够从导体吸收足够的热量，使其成为热辐射。这与其大尺寸一起对加热单元的辉光导体构成了遮掩效应，在加热器结构上的不同位置造成暗区。这在美观上是不可取的。

发明概述

在本发明的几个目的之中，可以注意到提供与烹调单元等所用的带状加热元件一起使用的卡钉，用于安装加热元件。

提供的这种卡钉是直径小于0.01”的微线卡钉，其热质量约是传统卡钉热质量的5％。

提供这种卡钉，把加热元件有效地安装就位，而不会损坏元件安装于其上的绝缘材料块体，并且可使加热元件在加热循环过程中膨胀和收缩。

提供这种卡钉，通过消除使用卡钉的那些位置的热点，对加热元件和被加热任何物体之间的热传导效率不产生影响。

提供这种卡钉，当插入就位时具有不同长度的钉脚，要求短钉脚在绝缘块体之上，从而对长钉脚没有触及支撑绝缘块体的金属盘提供自动的目测。

提供这种卡钉，使用时对加热元件的观察不出现暗点，从而当施加电流时加热元件具有均匀的外观。

提供的这种卡钉，其材料对应于形成加热元件所用的材料。

提供的这种卡钉是由Fe-Cr-Al合金材料制成的。

提供的这种微线卡钉，具有足够的机械强度承受加热元件的许多次加热循环而不会出现故障。

提供的这种微线卡钉，通过自动制造工艺易于安装，从而减少了加热单元的组装成本。

提供的这种微线卡钉是低成本的。

一般来讲，根据本发明，炊具顶盖等所用的加热单元包括带状加热元件。加热元件安装在微孔绝缘材料块体的上表面。加热元件在该材料上布置成预定的图形，使用多个卡钉把加热元件固定保持在材料表面上。每个卡钉是微线卡钉并且各卡钉沿加热元件的长度隔开。卡钉具有的热质量小于传统卡钉的5％，所以在其使用位置不产生热沉。因此，其使用不影响加热元件和被加热体之间的热传导效率。卡钉的材料最好与加热元件的材料相同，并且卡钉的一个钉脚短于其它钉脚。短的钉脚提供了一种目测，显示卡钉不与支撑绝缘材料和加热元件的盘短路。通过以下说明将可了解其它目的和特征并且给出部分指明。

附图的简要说明

图1是炊具单元的俯视图，包括绝缘材料块体和安装在绝缘材料上的带状加热元件。

图2是用于在绝缘材料上安装加热元件的本发明的微线卡钉的侧视图。

图3是沿图1的线3-3截取的剖面图，展示了卡钉的使用。

图4是沿图1的线4-4截取的剖面图，也展示了卡钉的使用。

图5是用于在绝缘材料上安装加热元件的已有技术的卡钉的侧视图。

各图中相应的标号代表相应的部分。

发明的具体说明